BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Konsentrasi merupakan suatu pemisahan antara mineral yang berharga dengan mineral yang tak berharga sehingga didapat kadar yang lebih tinggi dan menguntungkan. Pemisahan ini ada beberapa cara yang mendasar atas sifat fisik mineral, salah satunya adalah Magnetic Separation. Separation. Setiap mineral akan mempunyai kemagnetan yang berbeda yakni ada yang kuat, lemah dan bahkan ada yang tidak sama sekali tertarik oleh magnet. Berdasarkan sifat kemagnetan yang berbeda-beda itulah mineral dapat dipisahkan dengan alat yang disebut magnetic separator. Konsentrasi magnetik (magnetic concentration) adalah proses konsentrasi
yang
memanfaatkan
perbedaan
sifat
kemagnetan
(magnet
susceptibility) yang dimiliki mineral. 1.2 Tujuan
Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk memudahkan mahasiswa teknik metalurgi untuk mengerti dan memahami materi yang akan dipelajari. 1.3 Rumusan Masalah
Masalah yang dibahas dalam penulisan makalah ini adalah : 1. Apa yang dimaksud dengan magnetic separation ? 2. Bagaimana
mekanisme
pemisahan
separator ?
1
dengan
mengunakan
magnetic
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Magnetic Separation
Magnetic separation merupakan suatu operasi konsentrasi atau pemisahan satu mineral atau lebih dengan mineral lainnya yang memanfaatkan perbedaan sifat kemagnetan dari mineral-mineral yang dipisahnya. Mineral-mineral yang terdapat dalam bijih akan memberikan respon terhadap medan magnet sesuai dengan sifat kemagnetan yang dimilikinya. Mineral-mineral ini akan tertarik oleh medan magnet dan dikelompokan sebagai mineral magnetic. Sedangkan Mineral-mineral yang tidak memiliki sifat kemagnetan, tidak akan merespon atau terpengaruh ketika dilewatkan pada medan magnet. Mineral-mineral ini tidak akan tertarik oleh medan magnet dan dikelompokkan sebagai mineral non-magnetic. Mineral-mineral yang masuk dalam kelompok mineral magnetic misalnya: magnetite, hematite, ilmenit, siderite, monazite. Sedangkan mineral-mineral yang dikelompokan dalam mineral non-magnetic misalnya: kuarsa, mika, corundum, gypsum, zircon, feldspar. Kemampuan mineral dalam merespon medan magnet disebut magnetic susceptibility. Magnetik Separator adalah alat yang digunakan untuk memisahkan material kering maupun basah dengan menggunakan prinsip gaya magnet dan gaya gravitasi. Macam-macam Sifat kemagnetan terdiri dari sifat kemagnetan yang
tinggi
(ferromagnetic),
lemah
(paramagnetic)
dan
non
magnetic
(diamagnetic). Bagian-bagian dari Magnetic Separator : 1. Feeder : untuk menampung feed. 2. Roll Magnetik : Sebagai media proses pemisahan dengan menarik mineral yang bersifat ferromagnetic. 2
3. Pengatur Feeder speed: Mengatur banyaknya feed yang masuk (mengatur laju alir). 4. Vibrator Feeder : Untuk memisahkan dan meratakan tumpukan feed. 5. Scrapper : Untuk memberi batas antara mineral tertarik magnet dan mineral. yang tidak tertarik magnet (tailing). 6. Outlet Magnetic : Tempat penampung hasil separasi yang tertarik magnet. 7. Outlet Non-Magnetic : Tempat penampung hasil separasi yang tidak tertarik magnet (tailing). Faktor-faktor yang mempengaruhi magnetic separator bekerja adalah sifat magnet, derajat liberasi serta laju alir. Untuk magnetic separator, prinsip pemisahan yang dipakai dikenal dengan istilah pick up principle, pemisahan mineral memanfaatkan perbedaan sifat kemagnetan yang dimiliki oleh mineral. Pada mekanisme ini material yang memiliki sifat magnetik terangkat dan menempel pada roll magnet, lalu terbawa bersamanya, sedangkan partikel yang bersifat non-magnet akan terbawa menuju tailing.
Gambar 2.1 Magnetic Separator
3
2.2 Sifat Kemagnetan Mineral
Sifat kemagnetan pada mineral dibagi menjadi 3 yaitu : 1. Diamagnetic
Merupakan sifat mineral yang ditolak sepanjang garis gaya magnet, jika mineral tersebut dalam medan magnet. Hal ini disebabkan karena mineral tersebut sukar menyesuaikan medan magnet sekitarnya, karena sifat kemagnetanya berubah-ubah. Contoh bijih antara lain ; garnet, pyrit, kuarsa (SiO 2), felspar [(Na,K,Al)Si 3 O8 ], kalsit, cassiterite (non magnetic). 2. Paramagnetic
Merupakan sifat mineral yang tertarik sepanjang garis gaya magnet tetapi tidak terlalu kuat, jika mineral tersebut berada dalam medan magnet . Hal ini disebabkan karena sifat kemagnetannya mudah menyesuaikan dengan keadaan medan magnet sekitarnya. Contoh bijih antara lain ; siderit, hematit (Fe2 O 3), pyrhotit (FeS 2), limonit (weakly magnetic). 3. Ferromagnetic
Sama dengan paramagnetic hanya saja lebih kuat bila dibandingkan dengan paramagnetic. Contoh bijih antara lain ; magnetit (Fe 3 O4 ), ilmenit (SeTiO3 ), franklinite ( strongly magnetic). Medan magnet suatu magnet merupakan suatu ruangan yang mengitari magnet yang masih dipengaruhi oleh magnet itu sendiri. Perbandingan antara magnetisasi suatu bahan dengan intensitas medan magnet disebut Magnetic Susceptibility. Mineral magnetik dapat tertarik oleh salah satu kutub magnet yang bekerja pada mineral tersebut. Gaya magnet tersebut tergantung dari besarnya intensitas medan magnet dan gradient medan magnetnya. Untuk membangkitkan intensitas medan magnet dan gradien medan magnet dalam alat magnetic separator digunakan berbagai macam cara.
4
2.3 Mekanisme Pemisahan
Macam-macam mekanisme pemisahan dengan mengunakan magnetic separator, yaitu : 1. Horizontal Pada sistem ini letak kutub magnet dibuat mendatar, sedang umpan dijatuhkan melalui garis-garis gaya medan magnet yang posisinya horizontal. Maka mineral yang bersifat magnetik akan tertarik kearah kutub positif (yang dibuat runcing agar lebih memusat dan kuat), sedangkan mineral non magnetik akan jatuh lurus ke bawah. 2. Vertikal Pemisahan secara vertikal maka kutub magnet juga diposisikan vertikal, dimana kutub positif terletak di atas, sedangkan yang negatif terletak di bawah. Di antara kedua kutub tersebut diletakkan dua buah belt conveyor yang saling bersilangan.Umpan diletakkan pada belt bagian bawah, ketika melalui medan magnet akan terjadi pemisahan antara mineral magnetik dan non magnetik. Mineral magnetik akan menuju belt conveyor atas dan setelah keluar dari pengaruh medan magnet akan dilepas dan ditampung dalam bak mineral magnetik. Sedangkan mineral non magnetik akan ikut terus dengan belt conveyor bawah dan ditampung dalam bak mineral non magnetik. 3. Drum Magnetic Pemisahan cara ini digunakan untuk material yang mempunyai sifat kemagnetan tinggi. Ada beberapa tipe pemisahan, diantaranya : a. Belt conveyor dengan pulley yang diberi magnet, sehingga apabila ada material yang mengandung magnet akan tertarik kearah pulley (menempel pada belt conveyor) dan akan terlepas setelah pengaruh kemagnetan tidak
5
ada. Sedangkan mineral non magnetik akan terlempar dari belt conveyor karena gaya sentrifugal dan ditampung sebagai mineral non magnetik. b. Suatu drom yang diputar pada porosnya biasanya terbuat dari alumunium, bagian dalamnya dipasang medan magnet tetap menyudut 120 . Magnet ini tidak ikut berputar, maka antara mineral magnetik dan non magnetik dapat dipisahkan. 4. Roll Induksi Suatu roll yang berputar terletak antara dua kutub positif dan negative dari primary electromagnet, sehingga roll tersebut dipengaruh ioleh medan magnet. Apabila dimasukkan mineral diantara roll dengan kutub positif maka mineral magnetic akan dapat dipisahkan dengan non magnetic. Hal terpenting dalam pemisahan adalah partikel harus terliberasi sempurna dan celah antara magnet dengan material tidak boleh terlalu jauh karena mempangaruhi gaya tarik magnet dan gaya gesek. Kapasitas magnetic separator tergantung pada ukuran butir, kekuatan magnet. Kecepatan feeding dan kecepatan putar rotor. Secara umum magnetic separator dibedakan menjadi dua tipe, yaitu : 1. Primary Magnet Type Dalam Primary Magnet Type ini magnet yang digunakan adalah magnet langsung yang dipasang pada alat tersebut. Yang termasuk dalam jenis ini adalah :
Magnetic Pulleys Mineral non magnetic akan terjatuh karena tidak tertarik oleh magnet pada
separator dan karena gaya gravitasinya sendiri. Sementara mineral magnetic akan terus menempel pada belt conveyor sampai pada suatu titik saat gaya magnet sudah tidak menjangkau lagi dan akhirnya akan jatuh ditempat yang sudah tersedia.
6
Gambar 2.2 Magnetic Pulleys
Drum Type Magnetic Separator Alat ini dipergunakan untuk mineral yang mempunyai sifat kemagnetan
yang kuat. Terdiri dari drum yang pada bagian dalamnya ditempatkan magnet tetap (stasioner), luas magnet pada drum ini lebih kurang sepertiga bagian dari kelilingnya.
Gambar 2.3 Drum Type Magnetic Separation Material yang menempel adalah yang bersifat magnetik kuat dan yang non magnetik akan jatuh karena gaya gravitasinya. Drum yang digunakan tidak hanya satu saja, jumlahnya disesuaikan dengan kebutuhan. Drum-drum tersebut diberi magnet drngan kekuatan yang tidak sama besar, dari yang kekuatan besar terus mengecil. Hal ini dimaksudkan agar material yang tertarik benar-benar mineral magnetic. Alat yang termasuk drum type adalah Ball Norton Drum Separator
Belt Magnetic Separator
7
Alat ini dipergunakan untuk material yang gaya kemagnetanya lemah dengan proses kering sedangkan yang gaya kemagnetannya kuat dengan proses basah. Contoh dari alat ini adalah Wetherill Rowans Cross-Belt. 2. Secondary/Induksi Magnet Type Alat ini terdiri dari kumparan kawat (coil) yang diberi arus listrik sehingga menimbulkan gaya-gaya magnet, yang selanjutnya menimbulkan juga medan magnet. Medan magnet ini yang menginduksi rotor sehingga rotor tersebut bersifat
magnetik.
Alat
ini
digolongkan
dalam
induksi
magnet
separator/secondary magnet separator type. Contohnya Dings Incuded-roll Separator. Syarat-syarat yang harus dipenuhi pada Magnetic Separator adalah :
Alat harus menimbulkan medan magnet yang mengumpul (konvergen) sehingga kekuatan positif (+) besar.
Intensitas medan magnet harus dapat siatur dengan mudah.
Material umpan dalam medan magnet harus merata.
Ada peralatan yang dapat memisahkan mineral magnetik dan non magnetik.
Kecepatan
bergerak
material
dalam
medan
magnet
harus
dapat
dikendalikan.
Terdapat alat penampung middling.
Peralatan tidak banyak bergerak karena dapat mempengaruhi medan magnet.
2.4 Jenis-jenis Magnetic Separator
Jenis-jenis Magnetik separator terbagi menjadi empat jenis, yaitu: 1. Low intensity magnetic separator
8
Pemisahan cara basah umumnya menggunakan LIM separator, dan digunakan untuk mineral yang memiliki suscepibilty tinggi. LIM separator mampu memisahkan bijih dalam jumlah yang besar (diamagnetik dan ferromagnetik). 2. High Intensity Magnetic Separator HIM separator mempunyai kapasitas rendah dan umumnya digunakan untuk mineral yang memiliki susceptibility rendah (diamagnetik dan para magnetik). 3. High Gradient Memisahkan material karena perbedaan sifat magnetnya yang kecil (paramagnetik dengan paramagnetik atau feromagnetik dengan feromagnetik). 4. Super conducting Memisahkan material yang memiliki perbedaan sifat magnet yang sangat kecil (Feromagnetik dengan feromagnetik yang superkonduktor).
9
